第四章 Windows图形界面-上
学习《Windows程序设计》记录
概念贴士：
1. 每个GUI应用程序至少应该创建一个窗口，称为主窗口，它作为用户与应用程序间的主界面来提供服务。大多数应用程序也直接或间接地创建其他窗口，来完成与主窗口相关的工作。
2. 应用程序的主窗口包括标题栏、菜单栏、Windows系统菜单、最小化按钮、最大化按钮、回复按钮、关闭按钮、可改变大小的边框、窗口客户区、垂直滚动条和水平滚动条。
3. VC++6.0创建GUI程序： 1）创建VC++6.0，选择命令“文件”，点击“新建”；
2）选择“工程”，点击“Win32 Application”选项；
3）输入工程名、存放路径；
4）点击OK按钮，选择第二项“一个简单Win32应用程序”；
5）点击“完成”按钮，完成GUI程序工程创建。
4. Win32程序的入口函数将是WinMain函数，而不是控制台程序的main函数。
5. GUI应用程序的入口函数是WinMain，这是一个自定义的回调函数。其中APIENTRY是_stdcall的宏定义，说明WinMain函数采用的是Windows标准调用方式。
6. 用户创建窗口后，就要对窗口的行为负责。当Windows向程序发送消息时，它调用程序中的一个函数，这个函数的参数精确地描述了Windows发送的消息。在程序中称这个函数为窗口函数（Window Procedure）或消息处理函数。它是一个自定义的回调函数。
7. 系统为应用程序传递所有的输入到它的各个窗口，每个窗口都关联一个窗口函数，每当这个窗口有输入时，系统调用该函数。窗口函数处理输入，然后再将控制权交给系统。
8. 基于窗口界面的Windows应用程序是事件驱动（event-driven）的。为了取得输入，它们并不做显示的函数调用，而是等待系统传递输入给它们。
9. 在桌面上显示一个窗口的具体步骤（也就是主程序的结构流程）：
1）注册窗口类（RegisterClassEx）;
2）创建窗口（CreateWindowEx）;
3）在桌面显示窗口（ShowWindow）;
4）更新窗口客户区（UpdateWindow）;
5）进入无限的消息获取和处理的循环。 首先是获取消息（GetMessage）.如果有消息到达，则将消息分派到回到函数进行处理（DispatchMessage）。如果消息是WM_QUIT，则GetMessage函数返回FALSE，整个消息循环结束。消息具体的处理过程是在MainWndProc函数中进行的。
代码解释：
FirstWindow
PS：这是一个最简单的窗口程序源代码，作用是弹出一个典型的Windows窗口。这些代码可作为今后用API写Windows程序的基本框架。
1 // 窗口学习01.cpp : Defines the entry point for the application.
2 //
3
4 #include "stdafx.h"
5 LRESULT CALLBACK MainWndProc(HWND,UINT,WPARAM,LPARAM);
6 int APIENTRY WinMain(HINSTANCE hInstance,
7 HINSTANCE hPrevInstance,
8 LPSTR lpCmdLine,
9 int nCmdShow)
10 {
11 // TODO: Place code here.
12 char szClassName[]="MainWClass";
13 WNDCLASSEX wndclass;
14 //用于描述主窗口的参数填充WNDCLASSEX结构
15 wndclass.cbSize=sizeof(wndclass); //结构的大小
16 wndclass.style=CS_HREDRAW|CS_VREDRAW; //指定如果大小改变就重画
17 wndclass.lpfnWndProc=MainWndProc; //窗口函数指针
18 wndclass.cbClsExtra=0; //没有额外的类内存
19 wndclass.cbWndExtra=0; //没有额外的窗口内存；
20 wndclass.hInstance=hInstance; //实例句柄
21 wndclass.hIcon=::LoadIcon(NULL,IDI_APPLICATION); //使用预定义图标
22 wndclass.hCursor=::LoadCursor(NULL,IDC_ARROW); //使用预定义的光标
23 wndclass.hbrBackground=(HBRUSH)::GetStockObject(WHITE_BRUSH); //使用白色背景画刷
24 wndclass.lpszMenuName=NULL; //不指定菜单
25 wndclass.lpszClassName=szClassName; //窗口类的名称
26 wndclass.hIconSm=NULL; //没有类的小图标
27
28 //注册这个窗口类
29 ::RegisterClassEx(&wndclass);
30
31 //创建主窗口
32 HWND hwnd=::CreateWindowEx(
33 0, //dwExStyle,扩展样式
34 szClassName, //lpClassName,类名
35 "My first Window!", //lpWindowName,标题
36 WS_OVERLAPPEDWINDOW, //dwStyle,窗口风格
37 CW_USEDEFAULT, //X,初始X坐标
38 CW_USEDEFAULT, //Y,初始Y坐标
39 CW_USEDEFAULT, //nWidth,宽度
40 CW_USEDEFAULT, //nHeight,高度
41 NULL, //hWndParent,父窗口句柄
42 NULL, //hMenu,菜单句柄
43 hInstance, //hInstance,程序实例句柄
44 NULL); //lpParam,用户数据
45
46 if(hwnd==NULL)
47 {
48 ::MessageBox(NULL,"创建窗口出错！","error",MB_OK);
49 return -1;
50 }
51
52 //显示窗口，刷新窗口客户区
53 ::ShowWindow(hwnd,nCmdShow);
54 ::UpdateWindow(hwnd);
55
56 //从消息队列中取出消息，交给窗口函数处理，知道GetMessage返回FALSE，结束消息循环
57 MSG msg;
58 while(::GetMessage(&msg,NULL,0,0))
59 {
60 //转化键盘消息
61 ::TranslateMessage(&msg);
62 //将消息发送到相应的窗口函数
63 ::DispatchMessage(&msg);
64 }
65
66 //当GetMessage返回FALSE时程序结束
67 return msg.wParam;
68 }
69
70 LRESULT CALLBACK MainWndProc(HWND hwnd,UINT message,WPARAM wParam,LPARAM lParam)
71 {
72 char szText[]="最简单的窗口程序！";
73 switch(message)
74 {
75 case WM_PAINT: //窗口客户区需要重画
76 {
77 HDC hdc;
78 PAINTSTRUCT ps;
79
80 //使无效的客户区变得有效，并取得设备环境句柄
81 hdc=::BeginPaint(hwnd,&ps);
82 //显示文字
83 ::TextOut(hdc,10,10,szText,strlen(szText));
84 ::EndPaint(hwnd,&ps);
85 return 0;
86 }
87 case WM_DESTROY: //正在销毁窗口
88
89 //向消息队列投递一个WM_QUIT消息，促使GetMessage函数返回0，结束消息循环
90 ::PostQuitMessage(0);
91 return 0;
92 }
93
94 //将我们不处理的消息交给系统做默认处理
95 return ::DefWindowProc(hwnd,message,wParam,lParam);
96 }
程序分析：
1. 注册窗口类：
注册窗口类的API函数是RegisterClassEx，最后的“Ex”是扩展的意思，因为它是Win16的RegisterClass函数的拓展。一个窗口类定义了窗口的一些主要属性，如：图标、光标、背景色和负责处理消息的窗口函数等。这些属性定义在WNDCLASSEX结构中。
1 typedef struct_WNDCLASSEX{
2 UINT cbSize; //WNDCLASSEX结构的大小
3 UINT style; //从这个窗口类派生的窗口具有的风格
4 WNDPROC lpfnWndProc; //即 window procedure,窗口消息处理函数指针
5 int cbClsExtra; //指定紧跟在窗口类结构后的附加字节数
6 int cbWndExtra; //指定紧跟在窗口事例后的附加字节数
7 HANDLE hInstance; //本模板的实例句柄
8 HICON hIcon; //窗口左上角图标的句柄
9 HCURSOR hCursor; //光标的句柄
10 HBRUSH hbrBackground; //背景画刷的句柄
11 LPCTSTR lpszMenuName; //菜单名
12 LPCTSTR lpszClassName; //该窗口类的名称
13 HICON hIconSm; //小图标句柄
14 }WNDCLASSEX;
PS:
RegisterClassEx的唯一参数是这个结构的地址。注册窗口类后就可以将类名和其窗口函数、类的风格及其他的类属性联系起来。当进程在CreateWindowEx函数中指定一个类名的时候，系统就用这个窗口函数、风格和与此类名相关的其他属性创建窗口。
主程序中CS_HREDRAW|CS_VREDRAW风格指定如果窗口客户区的宽度或高度改变了，则重画这个窗口。前缀CS_意为class style，在WINUSER.H中定义了全部可选样式。
主程序中LoadIcon函数装载了一个预定义的图标（命名为IDI_APPLICATION）,LoadCursor函数装载了一个预定义的光标（命名为IDC_ARROW）。如果要装载自定义的图标或光标的话，应该先向工程中添加一个资源脚本（后面打字程序将会提到），然后再通过菜单命令“Insert/Resource...”添加这些资源。
WHITE_BRUSH是一个Windows预定义的画刷对象类型，GetStockObject函数取得这个画刷对象的句柄，传递给hbrBackground成员。我们也可以自己创建一个画刷对象，以便指定喜欢的颜色作为窗口的背景色。例如下面代码将窗口的背景色设为天蓝色。
wndclass.hbrBackground=::CreateSolidBrush(RGB(0xa6,0xca,0xf0)); //创建一个纯色的刷子
......
::DeleteObject(wndclass.hbrBackground); //最后别忘了删除创建的刷子，释放资源
填充完WNDCLASSEX结构，就可以进行注册了。RegisterClassEx函数调用失败将返回0.
2. 创建窗口：
要创建窗口，用注册的窗口类的类名调用CreateWindowEx函数即可。
1 HWND hwnd=::CreateWindowEx(
2 0, //dwExStyle,拓展样式
3 szClassName, //lpClassName,类名
4 "My first Window!", //lpWindowName,标题
5 WS_OVERLAPPEDWINDOW, //dwStyle,窗口风格
6 CW_USEDEFAULT, //X,初始X坐标
7 CW_USEDEFAULT, //Y,初始Y坐标
8 CW_USEDEFAULT, //nWidth,宽度
9 CW_USEDEFAULT, //nHeight,高度
10 NULL, //hWndParent,父窗口句柄
11 NULL, //hMenu,菜单句柄
12 hInstance, //hInstance,程序实例句柄
13 NULL); //lpParam,用户数据
14
PS:
函数调用成功将返回窗口句柄，失败返回NULL。第四个参数dwStyle的值是WS_OVERLAPPEDWINDOW,即重叠式窗口（Overlapped Window）。由它指定的窗口有标题栏、系统菜单、可以改变大小的边框，以及最大化、最小化和关闭按钮。这个一个标准窗口的样式。
下面列出一些常见风格的定义，它们是以WS（Windows Style的缩写）为前缀的预定义的值。
-
- WS_BORDER 创建一个单边框的窗口
- WS_CAPTION 创建一个有标题框的窗口（包括WS_BODER风格）
- WS_CHIlD 创建一个子窗口。这个风格不能与WS_POPVP风格合用
- WS_DISABLED 创建一个初始状态为禁止的子窗口。一个禁止状态的窗口不能接受来自用户的输入信息
- WS_DLGFRAME 创建一个带对话框边框风格的窗口。这种风格的窗口不能带标题条
- WS_HSCROLL 创建一个有水平滚动条的窗口
- WS_VSCROLL 创建一个有垂直滚动条的窗口
- WS_ICONIC 创建一个初始状态为最小化状态的窗口。与WS_MINIMIZE风格相同
- WS_MAXIMIZE 创建一个具有最大化按钮的窗口。该风格不能喝WS_EX_CONTEXTHELP风格同时出现，同时必须指定WS_SYSMENU风格。
- WS_THICKFRAME 创建一个可调边框的窗口，与WS_SIZEBOX风格相同
- WS_VISIBLE 创建一个初始状态为可见的窗口
等等。
3. 在桌面显示窗口：
1 ::ShowWindow(hwnd,nCmdShow);
PS：
ShowWindow函数用于设置指定窗口的显示状态，上面代码中的nCmdShow是系统传递给WinMain函数的参数。函数的第二个参数可以有多个不同的取值（具体情况请索引查看SDK文档），例如下面的代码将隐藏句柄hWnd指定的窗口。
::ShowWindow(hWnd,SW_HIDE); //nCmdShow参数的取值可以是SW_SHOW、SW_HIDE、SW_MINIMIZE等
4. 更新窗口客户区：
1 ::UpdateWindow(hwnd);
PS:
如果指定窗口的更新区域不为空的话，UpdateWindow函数通过向这个窗口发送一个WM_PAINT消息更新它的客户区。当窗口显示在屏幕上时，窗口的客户区被在WNDCLASSEX中指定的刷子擦去了，调用UpdateWindow函数将促使客户区重画，以显示其内容。
5. 进入无限的消息循环：
程序下面将进入无限的循环中。在调用UpdateWindow函数之后，整个窗口已经显示在桌面上，程序必须准备从用户接受键盘和鼠标输入了。Windows为每个线程维护了一个消息队列，每当有一个输入发生，Windows就把用户的输入翻译成消息放在消息队列中。利用GetMessage函数可以从调用线程的消息队列中取出一个消息来填充MSG结构。
1 ::GetMessage(&msg,NULL,0,0);
PS：
如果消息队列中没有消息（即没有用户输入），这个函数会一直等待下去，知道有消息进入到消息队列为止。msg是一个MSG结构类型的变量，这个结构定义了消息的所有属性。
typedef struct tagMSG {
HWND hwnd; //消息要发送的窗口句柄
UINT message; //消息标识符，以WM_开头的预定义值（意为Window Message）
WPARAM wParam; //消息的参数之一
LPARAM lParam; //消息的参数之二
DWORD time //消息放入消息队列的时间
POINT pt; //这是一个POINT数据结构，表示消息放入消息队列时的鼠标位置
}MSG,*PMSG;
GetMessage函数从消息队列中取得的消息如果不是WM_QUIT，则返回非零值。一个WM_QUIT消息会促使GetMessage函数返回0，从而结束消息循环。
::TranslateMessage(&msg);
此调用把键盘输入翻译成为可传递的消息。
::DispatchMessage(&msg);
DispatchMessage函数分发一个消息到对应窗口的窗口函数。在上面的例子中，窗口函数是MainWndProc。MainWndProc处理消息后把控制权交给Windows，此时DispatchMessage函数仍然继续工作，当它返回时，消息循环队列从调用Getmessage函数开始进入下一轮循环。
*6. 处理消息：
消息处理函数接收到的所有消息都被标识为一个数字，这就是MainWndProc的第一个参数uMsg。这些数字在WINUSER.H文件中都是以WM_为前缀定义的。
通常Windows程序设计者用一个switch和case结构来决定消息处理函数收到了什么消息，以及如何处理这个消息。所有消息处理函数不处理的消息都必须传给一个名为DefWindowProc的函数让Windows做默认处理，从DefWindowProc函数返回的值也必须从消息处理函数返回。
1 switch(uMsg)
2 {
3 case WM_PAINT:
4 /*处理WM_PAINT消息*/
5 return 0;
6
7 case WM_DESTROY:
8 /*处理WM_DESTROY消息*/
9 return 0;
10
11 }
12 return ::DefWindowProc(hwnd,message,wParam,lParam);
PS:
必须要把所有不处理的消息交给DefWindowProc函数处理，也要把它的返回值返回给Windows，否则Windows就失去了与应用程序通信的途径，也就不能再控制窗口的行为了，这是不合法的。
WM_PAINT消息通知应用程序窗口客户区有一块或者全部变成无效，必须刷新。这意味着窗口客户区的内容必须被重画。客户区在以下情况会变成无效：
1）当窗口第一次被创建时，整个客户区是无效的，因为还没有向上面画任何东西。
第一个WM_PAINT消息被发送到窗口处理函数时，程序有机会向客户区画一些东西。
2）当改变窗口大小的时候，客户区编程无效。
用户在填写WNDCLASSEX结构的style成员时，将它设置为CS_HREDRAW和CS_VREDRAW，这就直接促成在改变窗口大小时Windows将整个窗口变为无效。
3）最小化窗口，再将它恢复到以前大小时，Windows没有保存整个客户区的内容。
在图形操作系统下，需要保存的数据太多了。同样地，Windows使这个窗口无效，窗口处理函数就会收到一个WM_PAINT消息，自己负责回复客户区内容。
4）当围着屏幕移动窗口，直到窗口被覆盖时，Windows并没有保存被覆盖的区域。
这个区域再次显示时，它就被标识为无效。窗口处理函数会收到一个WM_PAINT消息来重画窗口的内容。
处理WM_PAINT消息时总是以调用BeginPaint函数开始。
hdc=::BeginPaint(hwnd,&ps);
//以一个EndPaint函数调用结束
::EndPaint(hwnd,&ps);
这两个函数中，第一个参数是窗口句柄，第二个参数是指向PAINTSTRUCT结构的指正，这个结构包含一些可以在重画客户区时使用的信息。
在调用BeginPaint函数的时候，如果客户区的背景还没有被擦掉的话，Windows将擦除它，擦除背景时使用的刷子由WNDCLASSEX结构的hbrBackground成员指定。对BeginPain函数的调用将使整个客户区有效，然后返回设备环境句柄。在窗口的客户区显示图形和文字时，需要使用这个设备环境句柄。EndPaint函数负责释放设备环境句柄，使它变得不在能使用。DefWindowProc函数会通过调用BeginPaint和EndPaint函数使客户区有效。
调用BeginPaint函数后，主程序中调用了TextOut函数。
1 ::TextOut(hdc,10,10,szText,strlen(szText));
此函数用于在hdc指定的设备（这里是 显示器）上显示文字。（10,10）为坐标位置，szText为要显示的文字，strlen(szText)语句计算出了文本占用的字节数。
每当客户区变成无效，消息处理函数WndProc都会收到一个洗呢WM_PAINT消息。响应此消息的代码取得设备环境句柄后，再一次将szText的内容显示在指定位置。
WM_DESTROY是窗口函数必须处理的消息。当用户关闭窗口，而且此窗口已经响应了用户的请求正在关闭时，消息处理函数就会收到一个WM_DESTROY消息。当接受到这个消息的时候，说明窗口正在销毁。MainWndProc函数调用PostQuitMessage函数来响应此消息。
1 ::PostQuitMessage(0);
这个函数向程序的消息队列中插入一个WM_QUIT消息。GetMessage函数如果从消息队列中取得的消息是WM_QUIT，它将返回0，从而促使WinMain函数离开消息循环，然后应用程序执行以下代码。
1 //当GetMessage返回0时程序结束
2 return msg.wParam;
此时，msg.wParam的值是传给PostQuitMessage函数的参数的值。return语句将使WinMain函数返回，程序运行结束。
